Ensayo De Fatiga

Ensayo de fátiga

O.Rincón, M.Marín, D.Barrera

Pregrado de Ingeniería Física. Departamento de Ciencias Básicas. Universidad EAFIT, A.A 3300. Medellín, Colombia
orincon@eafit.edu.co, mmarins@eafit.edu.co, dbarrer4@eafit.edu.co

Resumen
El objetivo principal del presente artículo es dar a conocer los resultados de la caracterización del ensayo de fatiga para una probeta de acero 1045.Basicamente, el ensayo fue desarrollado con tres propósitos, siendo el primero de ellos identificar las variables que influyen para que, en una pieza de diversa naturaleza, se desarrolle una falla por fatiga; el segundo aprender a identificar en una gráfica de Whöler los valores para los cuales se cumplen los datos experimentales del ensayo, y el tercero, comprender los diversos criterios existentesque permiten llegar a una conclusión certera acerca de cuántos ciclos por esfuerzo aplicado puede resistir una pieza antes de fallar debido a la fatiga. El ensayo fue desarrollado en los laboratorios de materiales de la universidad EAFIT, utilizando una máquina de flexión rotativa y una probeta tipo Schenk de acero 1045. Los datos de longitud y diámetro fueron tomados antes de realizar la prueba,mientras que los datos de fuerzas y velocidades los otorgó el técnico encargado de la máquina. Los resultados del ensayo, que serán mostrados a medida que se desarrolle el presente artículo, coincidieron exitosamente con los resultados esperados para el acero 1045 sometido al estrés y a la cantidad de ciclos utilizados. |
Palabras claves: falla, fatiga, ciclos, esfuerzo.
AbstractThe main objective of this article is to present the results of the characterization of the fatigue test for a steel 1045 test tube. Basically, the test was developed for three purposes: the first one was to identify the variables that influence the tearing of a piece of unknown material due to fatigue. The second, to learn to identify in a Whöler’s graph, the values of the experimental data;finally the third, to understand the criteria that allows us to come up with accurate conclusions about the quantify of cycles vs applied stress can stand a piece, before it tears due to fatigue. The test was developed in the laboratories specialized in materials of EAFIT university, using a rotative bending and a Schenk’s test tube of steel 1045. The data of length and diameter were measured beforestarting the test. The data of force and velocity were given by the technical operator of the machine. The test results, which be shown in the development of this article, were successfully matched with the expected results for steel 1045, subjected to stress under fatigue. |

Keywords: failure, fatigue, cycle, effort.

1. Introducción
Los materiales (en este caso acero1045), tienden a fallar por problemas alternos a los esfuerzos aplicados por encima del límite de cedencia, como es el caso de aquellos que están sometidos a esfuerzos persistentes en el tiempo, donde dicho esfuerzo fatiga el material y causa unafractura cuando se desarrolla por un tiempo determinado. La mayoría de los ensayos de fátiga se realizan aplicando esfuerzos de tracción y compresión enla parte superior e inferior de la probeta, que empieza a girar, por lo que el esfuerzo en un punto de la probeta no será constante, sino cíclico. La falla producida por estos esfuerzos se puede evidenciar de la siguiente manera: pimero se inicia una grieta pequeña sobre la superficie, posteriormente la grieta se propaga y finalmente, cuando la superficie del material restante no soporta la cargaaplicada, sucede una fractura súbita.
Cuando el ensayo de fátiga se evidencia, se estudia y posteriormente se muestra en tablas o gráficos, se puede observar lo siguiente:


Fig. 1. Curvas S-N

Estas curvas son llamadas curvas S-N o de Wöhler, e indican el esfuerzo que se debe aplicar a un probeta para crear una falla en un número determinado de ciclos. Se nota que las curvas tienden a...